JP2003151560A - 電極用バインダー組成物、電極用スラリー、電極、および電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極への電解液浸透性が改善された電極用バ
インダー組成物を提供すること。 【解決手段】 化学構造が異なる２以上のポリマーが異
相構造を形成して構成されている複合ポリマー粒子が水
に分散されてなり、前記複合ポリマー粒子の固形分濃度
を８．５重量％とし、ｐＨを７としたときの水分散液の
粘度が、２５℃において３００ｍＰａ・ｓ以上である電
極用バインダー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばリチウム
イオン二次電池や電気化学キャパシタなどの電極の製造
に好適に用いることができる電極用バインダー組成物、
電極用スラリー、電極、および電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ノート型パソコン、携帯電話、Ｐ
ＤＡなどの携帯端末の普及が著しい。これら携帯端末の
電源に用いられている二次電池には、リチウムイオン二
次電池（以下、単に電池ということがある）が多用され
ている。携帯端末は、より快適な携帯性を求め、小型
化、薄型化、軽量化、高性能化が急速に進んだ。その結
果、携帯端末は様々な場で利用されるようになってい
る。利用範囲の増大に伴って電池に対しても、携帯端末
に対するのと同様に小型化、薄型化、軽量化、高性能化
が要求されてきている。

【０００３】この様な電池は、たとえば、帯状に形成し
た正極板および帯状に形成した負極板をセパレ−タを介
して巻回した渦巻状極板群と、有機溶媒に電解質を溶解
した電解液とを電池缶内に収納することによって構成さ
れる。このため、電池の製造時には電解液をスムーズに
極板群内部やその周辺に均一に浸透させることが生産性
を高めるために重要となる。

【０００４】しかしながら、これらの渦巻状極板群を有
する電池に用いられる電解液は、一般的に高粘度であ
る。一方、電池の高容量化に伴って電極板の巻回圧力も
高まる傾向にあり、極板群内部への電解液のスムーズな
浸透が困難になってきた。電解液の浸透がスムーズに行
われなくなると電解液を浸透させるために長時間を要し
生産性の低下を招く。さらに、極板群への電解液の浸透
が不十分な場合、電解液による電極表面の濡れが不均一
となり充放電時に極板表面において不均一な電池反応が
生じ、金属リチウムの析出などの原因となる。

【０００５】そこで、電解液注入後に電池を減圧環境下
に置いたり、遠心力を利用し電解液の浸透を促進させる
等の製造法が提案されているが、電解液の浸透性が十分
ではなかった。

【０００６】ところで、上記正極および負極は、通常、
ゴム質重合体からなるバインダーと増粘剤を水に溶解、
または分散させたバインダー組成物に、活物質、必要に
応じて導電付与剤などを混合して得られる電極用スラリ
ーを集電体に塗布して、水を乾燥することにより、混合
層として結着させて形成される。

【０００７】しかしながら、スチレン−ブタジエンゴム
とカルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩（ＣＭＣ
−Ｎａ）の水分散体などの従来公知のバインダー組成物
を用いて電極を作製すると、電極への電解液浸透性が不
十分であり、電池の生産性低下の原因となっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電極
への電解液浸透性が改善された電極用バインダー組成
物、電極用スラリー、電極、および電池を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、複合ポリ
マー粒子を特定の固形分濃度とした場合の水分散液の粘
度が特定範囲に属するバインダー組成物を用いて電極を
作製すると、電極への電解液浸透性が格段に向上し、電
池の生産性を向上させるとともに、電池特性を改善する
ことができることを見出し、本発明を完成させるに至っ
た。

【００１０】すなわち、本発明に係る電極用バインダー
組成物は、化学構造が異なる２以上のポリマーが異相構
造を形成して構成されている複合ポリマー粒子が水に分
散されてなり、前記複合ポリマー粒子の固形分濃度を
８．５重量％とし、ｐＨを７としたときの水分散液の粘
度が、２５℃において３００ｍＰａ・ｓ以上であること
を特徴とする。

【００１１】好ましくは、前記複合ポリマー粒子を構成
する少なくとも一つのポリマーが、親水性ポリマーであ
る。

【００１２】好ましくは、前記親水性ポリマーが、下記
式（１）で表される繰り返し単位を含む。

【００１３】

【化２】 （式中、Ｒ^１ は水素、炭素数１〜４の直鎖もしくは分
岐のアルキル基、またはハロゲンを表し、Ｒ^２ は炭素
数２〜３０のアルキレン基を表し、Ｒ^３ は炭素数２〜
４０の飽和または不飽和の炭化水素基を表し、ｎは１〜
１００の整数を表す。） 上記式（１）において、特にＲ^３ の炭素数が１２〜２
０であることが好ましい。この場合、親水性ポリマーに
適度の疎水性を付与することとなり、増粘効果の改善が
顕著である。

【００１４】好ましくは、該組成物を用いて作製された
キャストフィルム面に４μｌの電解質溶液（エチレンカ
ーボネート：エチルメチルカーボネート＝１：２（容積
比）、ＬｉＰＦ_６ が１モル／リットル溶解）を滴下し
たとき、３０秒後の電解質溶液の広がりが直径３．５ｍ
ｍ以上である。

【００１５】本発明に係る電極用スラリーは、上記いず
れかのバインダー組成物と、活物質とを有する。

【００１６】好ましくは、前記電極用スラリーが、活物
質１００重量部あたり０．００１〜１重量部の消泡剤を
さらに含む。

【００１７】本発明に係る電極は、上記スラリーを用い
て製造してなる。

【００１８】本発明に係る電池は、上記電極を有する。

【００１９】

【発明の実施の態様】以下、本発明のバインダー組成
物、そのスラリー、該スラリーから製造される電極、お
よび該電極を有する電池を、順次説明する。

【００２０】バインダー組成物 本発明に係るバインダー組成物は、化学構造が異なる２
以上のポリマーが異相構造を形成して構成されている複
合ポリマー粒子が水に分散されてなる分散体である。し
かも本発明に係るバインダー組成物は、該複合ポリマー
粒子の固形分濃度を８．５重量％とし、ｐＨを７とした
ときの水分散液の粘度が、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ型粘度
計を用いて測定した場合に、２５℃において３００ｍＰ
ａ・ｓ以上、好ましくは５００〜５００００ｍＰａ・
ｓ、より好ましくは１０００〜２００００ｍＰａ・ｓで
ある。

【００２１】なお、水分散液中での複合ポリマー粒子
は、その一部が水に溶解している場合もある。従って、
本発明で言う「複合ポリマー粒子の固形分濃度」とは、
バインダー組成物の水分散液に現存する複合ポリマー粒
子の重量割合の他、複合ポリマー粒子の一部が水に溶解
している場合には、その溶解しているポリマー分を含ん
だ値である。本発明のバインダー組成物の複合ポリマー
粒子の固形分濃度は、通常２０重量％以下、好ましくは
１〜１５重量％の範囲で用いられる。

【００２２】さらに、本発明に係るバインダー組成物
は、このバインダー組成物を用いて作製されたキャスト
フィルム面に４μｌの電解質溶液（エチレンカーボネー
ト：エチルメチルカーボネート＝１：２（容積比）、Ｌ
ｉＰＦ_６ が１モル／リットル溶解）を滴下したとき、
３０秒後の電解質溶液の広がりが、好ましくは直径３．
５ｍｍ以上、より好ましくは４ｍｍ以上、さらに好まし
くは４．５ｍｍ以上である。電解質溶液の広がりが所定
値以上である場合に、十分な電解液浸透性が得られる。

【００２３】このような特定のバインダー組成物と活物
質とを有するスラリーを用いて電極を製造すると、スラ
リーの集電体への塗布性が良好で、しかも従来公知のＳ
ＢＲラテックスとカルボキシメチルセルロース・ナトリ
ウム塩（ＣＭＣ−Ｎａ）を組み合わせたバインダー組成
物と比較して、電極への電解液浸透性が格段に向上し、
電池の生産性を向上させるとともに、電池特性を改善す
ることができる。

【００２４】複合ポリマー粒子 本発明のバインダー組成物を構成する複合ポリマー粒子
は、化学構造が異なる２以上のポリマー（これらのポリ
マーは通常、主として集電体と活物質および活物質同士
の結着性に寄与しうるポリマーと、主として組成物の増
粘性向上に寄与しうるポリマーとで構成される）が異相
構造を形成して構成される単一粒子であり、単一のポリ
マー（いわゆるブロックポリマーを含む）から形成され
た均一相からなるものではない。

【００２５】ここで、「異相構造」とは、粒子構造体
が、２以上の互いに異なるポリマーからなる相から構成
される構造を指す。その粒子断面は、一般に、複数の相
が一様に分布するのではなく、特異な分布形態を採る。
このため、異形断面構造とも呼ばれることもある。異相
構造をもつポリマー粒子の断面としては、たとえば、コ
アシェル構造、海島状（アイランド・イン・シー）構
造、いいだこ状構造、並置型（サイド・バイ・サイド）
構造、ラズベリー状構造、多粒子複合型構造、だるま状
構造などが挙げられる（「接着」３４巻１号第１３〜２
３頁記載、特に第１７頁記載の図６参照）。中でも、コ
アシェル構造が好ましい。また、上記のような各種の異
相構造の２以上のものがさらに組合されて一つの複合粒
子を形成したものでもよい。異相構造を形成する各ポリ
マーは、単に緻密に集合して凝集状態にあるのではな
く、化学結合によって相互に結ばれている。以上のよう
な複合ポリマー粒子を用いると、活物質とバインダーと
を均一に混合することが容易である。

【００２６】複合ポリマー粒子を構成する２以上のポリ
マーの割合は、該ポリマーのうち、一つの主要なポリマ
ー（Ａ）と、他の一つの主要なポリマー（Ｂ）との重量
比（Ａ／Ｂ）が、通常１０／１〜１／１０、好ましくは
３／１〜１／３、より好ましくは２／１〜１／２であ
り、かつ、ポリマー（Ａ）とポリマー（Ｂ）との合計量
が、複合ポリマー粒子全体の好ましくは５０重量％以
上、より好ましくは７０重量％以上、さらに好ましくは
８５重量％以上である。一方のポリマー量が多すぎる
と、他方の特性とのバランスが取れず、電池のサイクル
特性が低下したり、電極作製時に割れ欠けが発生したり
する場合がある。

【００２７】ポリマー（Ａ）としては、ゴム質重合体が
好ましい。ゴム質重合体としては、ガラス転移温度（Ｔ
ｇ）が１０℃以下であることが好ましく、たとえば、ス
チレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル
−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）、メタクリル酸メチル−ブタジエンゴム（ＭＢ
Ｒ）、アクリルゴムなどが挙げられ、１種または２種以
上用いることができる。特にラテックス状態で使用する
ことが好ましい。

【００２８】中でも、負極活物質とともに集電体への結
着性を向上させ、しかも電池特性を向上させうるとの観
点からは、ＳＢＲが好ましく、特にスチレンモノマーか
ら誘導される繰り返し単位の含有率が２０〜８０重量
％、好ましくは３０〜７０重量％であるＳＢＲが好まし
い。スチレンモノマーから誘導される繰り返し単位は、
少なすぎると電池容量が低下するおそれがあり、多すぎ
るとＴｇが高くなって結着性が低下するおそれがある。

【００２９】また、正極活物質とともに集電体への結着
性を向上させうるとの観点からは、アクリルゴムが好ま
しい。

【００３０】ゴム質重合体は、複合ポリマー粒子の粒子
径および粒子形状に悪影響を与えないためには、乳化重
合により製造されたものを用いることが好ましい。

【００３１】別のポリマー（Ｂ）としては、親水性ポリ
マーが好ましい。このような親水性ポリマーを与えうる
モノマー成分としては、たとえば、水酸基、エステル
基、カルボキシル基、エーテル基、リン酸エステル基お
よびスルホン酸基から選ばれる少なくともいずれかを含
有することが好ましい。特に、キャストフィルムを作製
したときに、その表面が電解液に対して濡れやすいポリ
マーを与えうるモノマーを選択して用いることが好まし
い。

【００３２】このようなモノマーとしては、（メタ）ア
クリル酸ポリオキシアルキレンエーテル化合物、エチレ
ン性不飽和カルボン酸、および必要に応じて使用され
る、これらと共重合可能なモノマーが挙げられる。これ
らのモノマーを共重合させて得られる共重合体は、増粘
性、結着性に優れており好適な態様である。なお、本発
明でいう「（メタ）アクリル」とは、アクリルまたはメ
タクリルの意である。

【００３３】（メタ）アクリル酸ポリオキシアルキレン
エーテル化合物としては、下記式（１）で表されるモノ
マーであることが好ましい。

【００３４】

【化３】 ここで、式（１）中、Ｒ^１ は水素、炭素数１〜４の直
鎖もしくは分岐のアルキル基、またはハロゲンを表す。
Ｒ^２ は炭素数２〜３０、好ましくは２〜１０，より好
ましくは２〜４のアルキレン基を表す。ｎは１〜１０
０、好ましくは４〜５０、より好ましくは８〜２５の整
数を表す。

【００３５】Ｒ^３ は炭素数２〜４０、好ましくは５〜
３０、より好ましくは１２〜２０の飽和炭化水素基また
は不飽和炭化水素基を表す。特に、Ｒ^３ の炭素数が１
２〜２０のときに増粘効果の改善が著しい。

【００３６】なお、Ｒ^２ の炭素数、ｎおよびＲ^３ の
炭素数が大きすぎると、後述のスラリーが高粘度になり
すぎて塗布しにくくなる傾向がある。

【００３７】このような（メタ）アクリル酸ポリオキシ
アルキレンエーテル化合物としては、たとえば、アクリ
ル酸ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、アク
リル酸ポリオキシエチレンラウリルエーテル、アクリル
酸ポリオキシプロピレンラウリルエーテル、アクリル酸
ポリオキシプロピレンテトラデシルエーテル、メタクリ
ル酸ポリオキシエチレンデシルエーテル、メタクリル酸
ポリオキシエチレンシクロヘキシルエチルエーテル、メ
タクリル酸ポリオキシプロピレンステアリルエーテル、
メタクリル酸ポリオキシプロピレン−２，４−ビス（α
−メチルベンジル）フェニルエーテルなどが挙げられ、
１種または２種以上用いることができる。特に、アクリ
ル酸ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、アク
リル酸ポリオキシエチレンラウリルエーテルが好まし
い。

【００３８】エチレン性不飽和カルボン酸としては、た
とえば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソ
クロトン酸などの不飽和モノカルボン酸；マレイン酸、
フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸、
イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸；不飽和ジカルボ
ン酸の酸無水物およびモノアルキルエステルなどが挙げ
られ、１種または２種以上用いることができる。特に不
飽和モノカルボン酸が好ましい。

【００３９】（メタ）アクリル酸ポリオキシアルキレン
エーテル化合物、およびエチレン性不飽和カルボン酸と
共重合可能なモノマーとしては、たとえば、エチレン性
不飽和カルボン酸エステル；スチレンなどの芳香族ビニ
ル化合物；アクリロニトリルなどのエチレン性不飽和ニ
トリル化合物；グリシジル基含有単量体などが挙げら
れ、１種または２種以上用いることができる。特にエチ
レン性不飽和カルボン酸エステルが好ましい。

【００４０】エチレン性不飽和カルボン酸エステルとし
ては、たとえば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）
アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メ
タ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−
ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アク
リル酸ｎ−アミル、（メタ）アクリル酸イソアミル、
（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸
２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプ
ロピル、（メタ）アクリル酸ラウリルなどの（メタ）ア
クリル酸エステル；クロトン酸メチル、クロトン酸エチ
ル、クロトン酸プロピル、クロトン酸ブチル、クロトン
酸イソブチル、クロトン酸ｎ−アミル、クロトン酸イソ
アミル、クロトン酸 ｎ−ヘキシル、クロトン酸２−エ
チルヘキシル、クロトン酸ヒドロキシプロピルなどのク
ロトン酸エステル；メタクリル酸ジメチルアミノエチ
ル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのアミノ基
含有メタクリル酸エステル；メトキシポリエチレングリ
コールモノメタクリレートなどのアルコキシ基含有メタ
クリル酸エステル；などが挙げられ、１種または２種以
上用いることができる。特に（メタ）アクリル酸エステ
ルのアルキル基部分の炭素数は、好ましくは１〜８、よ
り好ましくは１〜４である。

【００４１】また、これらのアルキル基に、リン酸基、
スルホン酸基またはホウ酸基などを有する（メタ）アク
リル酸エステルも、エチレン性不飽和カルボン酸エステ
ルとして例示される。なお、これら以外のモノマーとし
て、エチレン、プロピレン等のビニル系モノマーも例示
される。

【００４２】このような各種モノマーを共重合させて得
られるポリマー（Ｂ）に占める（メタ）アクリル酸ポリ
オキシアルキレンエーテル化合物から誘導される繰り返
し単位の含有量は、好ましくは０．１〜８０重量％、よ
り好ましくは１〜５０重量％、さらに好ましくは３〜４
０重量％である。（メタ）アクリル酸ポリオキシアルキ
レンエーテル化合物から誘導される繰り返し単位の含有
量が少なすぎると、水分散液の増粘性が不足する傾向に
ある。一方、上記単量体から誘導される繰り返し単位の
含有量が多すぎると、高粘度になりすぎて塗布性が悪く
なる傾向がある。

【００４３】また、ポリマー（Ｂ）に占めるエチレン性
不飽和カルボン酸から誘導される繰り返し単位の含有量
は、好ましくは２０〜９９．９重量％、より好ましくは
３０〜９０重量％、さらに好ましくは４０〜８０重量％
である。エチレン性不飽和カルボン酸から誘導される繰
り返し単位の含有量が少なすぎても、多すぎても、水分
散液の増粘性が不足する傾向にある。

【００４４】さらに、ポリマー（Ｂ）に占めるエチレン
性不飽和カルボン酸エステルから誘導される繰り返し単
位の含有量は、好ましくは０〜８０重量％、より好まし
くは４０〜７０重量％である。この含有量が大きすぎる
と十分な水分散粘度が得られない傾向がある。

【００４５】本発明で用いる複合ポリマー粒子の形状
は、球形であっても異形であってもよく、特に制限はな
いが、その粒子径は、通常０．００５〜１００μｍ、好
ましくは０．０１〜１０μｍ、より好ましくは０．０２
〜５μｍ、さらに好ましくは０．０５〜２μｍである。
粒子径が大きすぎると、必要なバインダーの量が多くな
りすぎ、電極の内部抵抗が増加するおそれがある。逆
に、粒子径が小さすぎると、電極活物質と接触しにくく
なり、電極活物質の表面を被覆して電池反応を阻害する
おそれがある。なお、ここでいう粒子径は、コールター
カウンターを用いて測定した積分粒径分布における５０
％積分値である。

【００４６】本発明で用いる複合ポリマー粒子は、通常
の重合法、たとえば、乳化重合法や懸濁重合法、分散重
合法によって得ることができる。たとえば、ポリマー
（Ａ）を常法により重合し、引き続き、別のポリマー
（Ｂ）となるモノマー成分を添加し、常法により重合さ
せる方法（二段重合法）や、通常の方法で別々に製造さ
れたラテックス状の２種類以上のポリマー粒子を室温〜
３００℃、好ましくは５０〜２００℃で、２〜１００時
間、好ましくは４〜５０時間、攪拌混合して複合ポリマ
ー粒子を得る方法；などが挙げられる。特に二段重合法
により製造することが好ましい。

【００４７】これらの重合法を行うに際しては、乳化
剤、分散剤、分子量調整剤、重合開始剤などの重合副資
材を適宜使用することができる。

【００４８】乳化剤としては、分子中に１個以上の重合
可能な炭素−炭素不飽和結合を有する重合性乳化剤が好
ましい。このような重合性乳化剤としては、たとえば、
ポリオキシエチレンノニルプロペニルフェニルエーテル
硫酸エステルアンモニウム、プロペニル−２−エチルヘ
キシルベンゼンスルホコハク酸ナトリウム、（メタ）ア
クリル酸ポリオキシエチレン燐酸エステルナトリウムな
どのアニオン性重合性乳化剤；ポリオキシエチレンノニ
ルプロペニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンア
リルグリシジルノニルフェニルエーテルなどのノニオン
性重合性乳化剤が挙げられる。

【００４９】また、通常の乳化重合法で用いられる乳化
剤も使用できる。このような乳化剤としては、たとえ
ば、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、
スルホコハク酸塩、脂肪酸塩、アルカンスルホン酸塩、
アルキルエーテルリン酸エステル塩などのアニオン性乳
化剤や、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、
ポリオキシエチレンソルビタンラウリルエステル、ポリ
オキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合
体などのノニオン性乳化剤などが挙げられ、１種または
２種以上用いることができる。

【００５０】分散剤としては、たとえば、メチルセルロ
ースなどの繊維素誘導体や、ポリビニルアルコールなど
が挙げられる。

【００５１】乳化剤や分散剤の添加量は、任意に設定で
き、モノマー総量１００重量部に対して、通常０．０１
〜１０重量部程度、好ましくは０．５〜３重量部程度で
あるが、重合条件によっては分散剤を使用しなくてもよ
い。

【００５２】分子量調整剤としては、たとえば、ｔ−ド
デシルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｎ−
オクチルメルカプタン、２−メルカプトエタノール等の
メルカプタン類；四塩化炭素、四臭化炭素等のハロゲン
化炭化水素類；ｎ−ブチルアルデヒドなどのアルデヒド
類；シクロヘキセンなどのオレフィン類などが挙げら
れ、１種または２種以上用いることができる。これらの
分子量調整剤は、重合開始前、あるいは重合途中に添加
することができる。分子量調整剤は、モノマー１００重
量部に対して、通常、０〜１０重量部、好ましくは０〜
５重量部の割合で用いられる。

【００５３】重合開始剤は、通常の乳化重合、分散重
合、懸濁重合、シード重合などで用いられるものでよ
く、たとえば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムな
どの過硫酸塩；過酸化水素；ベンゾイルパーオキサイ
ド、クメンハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物
などが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、ある
いは酸性亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、アス
コルビン酸などの還元剤と組合せたレドックス系重合開
始剤であってもよい。さらに重合開始剤としては、たと
えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルなどのア
ゾ化合物；２，２’−アゾビス（２−アミノジプロパ
ン）ジヒドロクロライドなどのアミジン化合物；なども
挙げられ、１種または２種以上用いることができる。重
合開始剤の使用量は、モノマー総重量１００重量部に対
して０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量
部である。

【００５４】重合温度および重合時間は、重合法や使用
する重合開始剤の種類などにより任意に選択できるが、
通常、重合温度は約５０〜２００℃であり、重合時間は
０．５〜２０時間程度である。さらに、重合に際しては
通常知られている添加剤、たとえばアミン類などの重合
助剤を併用することもできる。

【００５５】さらに、本発明の複合ポリマー粒子の別の
製造方法としては、複数のポリマーを溶剤の存在下ある
いは非存在下に混合し、凝固乾燥後粉砕し、またはスプ
レードライ法などの方法により噴霧乾燥して粉体とする
方法が例示される。

【００５６】本発明のバインダー組成物は、分散安定性
の観点から、アルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃ
ｓ）の水酸化物、アンモニア、無機アンモニウム化合物
（ＮＨ_４ Ｃｌなど）、有機アミン化合物（エタノール
アミン、ジエチルアミンなど）などが溶解している塩基
性水溶液を加えて、そのｐＨを６以上、好ましくは７〜
１２、より好ましくは８〜１０程度に調整することがで
きる。中でも、アルカリ金属の水酸化物によるｐＨの調
整は、集電体と活物質との結着性（ピール強度）を向上
させるため好ましい。

【００５７】また、本発明のバインダー組成物には、塗
布性を向上させたり、充放電特性を向上させるために添
加剤を加えることができる。これらの添加剤としては、
カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルセルロースなどのセルロース化合物、お
よびそのアンモニウム塩またはアルカリ金属塩；ポリア
クリル酸ナトリウムなどのポリアクリル酸塩；ポリビニ
ルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロ
リドン、（メタ）アクリル酸−ビニルアルコール共重合
体、マレイン酸−ビニルアルコール共重合体、変性ポリ
ビニルアルコール、ポリエチレングリコール、エチレン
−ビニルアルコール共重合体、ポリ酢酸ビニル部分ケン
化物などが挙げられる。これらの添加剤の使用割合は、
全バインダーの固形分合計重量に対して、好ましくは３
００重量％未満、より好ましくは２００重量％以下、特
に好ましくは１００重量％以下である。この範囲であれ
ば、平滑性が優れた電極を得ることができる。

【００５８】これらの添加剤は、バインダー組成物に添
加する方法以外に、後述する電極用スラリーに添加する
こともできる。

【００５９】電極用スラリー 本発明に係るバインダー組成物は、活物質や添加剤と共
に混合して電極用スラリー、好ましくは二次電池電極用
スラリーとされる。より好ましくは、負極活物質や添加
剤と共に混合される二次電池負極電極用スラリーに適用
される。

【００６０】電極用スラリーは、集電体に塗布して電極
を製造するために用いられる。

【００６１】リチウムイオン二次電池に用いる場合、活
物質は、通常のリチウムイオン二次電池で使用されるも
のであれば、いずれも用いることができる。負極活物質
としては、たとえば、アモルファスカーボン、グラファ
イト、天然黒鉛、ＭＣＭＢ、ピッチ系炭素繊維などの炭
素質材料、ポリアセチレンなどの導電性高分子などが挙
げられる。正極活物質としては、たとえば、Ｔｉ
Ｓ_２ 、ＴｉＳ_３ 、非晶質ＭｏＳ_３ 、Ｃｕ_２ Ｖ
_２ Ｏ_３ 、非晶質Ｖ_２ Ｏ−Ｐ_２ Ｏ_５ 、Ｍｏ
Ｏ_３ 、Ｖ_２ Ｏ_５ 、Ｖ_６ Ｏ_１３、ＡｘＭｙＮｚＯｐ
（但し、ＡはＬｉ、ＭはＣｏ、Ｎｉ、ＦｅおよびＭｎか
ら選択される少なくとも一種、ＮはＡｌおよびＳｎから
選択される少なくとも一種、Ｏは酸素原子を表し、ｘ、
ｙ、ｚ、ｐはそれぞれ、１．１０≧ｘ≧０．０５、４．
００≧ｙ≧０．８５、２．００≧ｚ≧０、５．００≧ｐ
≧１．５０の範囲の数である）で表される複合金属酸化
物などが挙げられる。さらに、ポリアセチレン、ポリ−
ｐ−フェニレンなどの導電性高分子など有機系化合物を
用いることもできる。

【００６２】ニッケル水素二次電池に用いる場合、活物
質は、通常のニッケル水素二次電池で使用されるもので
あれば、いずれも用いることができる。負極活物質とし
ては、たとえば、水素吸蔵合金などが挙げられる。正極
活物質としては、たとえば、オキシ水酸化ニッケル、水
酸化ニッケルなどが挙げられる。

【００６３】電気化学キャパシタに用いる場合、活物質
は、通常の電気化学キャパシタで使用されるものであれ
ば、いずれも用いることができる。正極および負極の活
物質としては、たとえば、活性炭などが挙げられる。

【００６４】電極用スラリーに含まれる活物質の量は特
に制限されないが、バインダー組成物の固形分に対して
重量基準で好ましくは１〜１０００倍、より好ましくは
２〜５００倍、特に好ましくは３〜３００倍、最も好ま
しくは５〜２００倍になるように配合する。活物質量が
過度に少ないと、集電体に形成された活物質層に不活性
な部分が多くなり、電極としての機能が不十分になるこ
とがある。また、活物質量が過度に多いと活物質が集電
体に十分固定されず脱落しやすくなる。なお、電極用ス
ラリーに水を追加して集電体に塗布しやすい濃度に調節
して使用することもできる。

【００６５】電極用スラリーには、さらに消泡剤を添加
するのが好ましい。消泡剤の添加によりスラリー作製時
の各成分の分散性が良好になり、スラリーの塗布性が改
善され、電極に気泡が残るのを抑制できる。消泡剤の種
類は特に限定されず、アルコール系、エーテル系、リン
酸エステル系、アミン系、金属石鹸系、スルホン酸エス
テル系、シリコーン系など任意のものが使用可能であ
る。これらの消泡剤は、それぞれ単独で、または２種以
上を混合して使用できる。中でもオイル型、コンパウン
ド型、エマルジョン型、粉末型などのシリコーン系消泡
剤が好ましく、特にシリコーンエマルジョン型消泡剤が
好ましい。

【００６６】消泡剤の添加量は、活物質１００重量部あ
たり０．００１〜１重量部、好ましくは０．００５〜
０．５重量部、より好ましくは０．０１〜０．１重量部
である。添加量が１重量部を超えると、結着性や電池特
性に悪影響が出るおそれがある。

【００６７】電極用スラリーには、前述したバインダー
組成物用添加剤のほか、必要に応じて繊維状グラファイ
ト、炭素繊維などの導電性カーボンや金属粉のような導
電剤などの添加剤を、本発明の目的を阻害しない範囲で
添加することができる。

【００６８】電極 本発明の電極は、上記のスラリーを用いて製造される。
このような電極の製造法としては、たとえば、上記のス
ラリーを金属箔などの集電体に塗布し、乾燥して形成さ
れる。電極には、活物質が集電体表面に形成されたマト
リックス中に分散して固定される。

【００６９】集電体としては、導電性材料からなるもの
であれば特に制限されないが、通常、鉄、銅、アルミニ
ウム、ニッケル、ステンレスなどの金属製のものが用い
られる。形状は特に制限されないが、厚さ０．００１〜
０．５ｍｍの多孔シートまたは発泡シートが好ましい。

【００７０】スラリーの集電体への塗布方法は特に制限
されない。たとえば、ドクターブレード法、ディップ
法、リバースロール法、ダイレクトロール法、グラビア
法、エクストルージョン法、ハケ塗りなどによって塗布
される。塗布する量も特に制限されないが、乾燥した後
に形成される活物質層の厚さが通常０．００５〜５ｍ
ｍ、好ましくは０．０１〜２ｍｍになる程度の量であ
る。乾燥方法も特に制限されず、たとえば温風、熱風、
低湿風による乾燥、真空乾燥、（遠）赤外線や電子線な
どの照射による乾燥が挙げられる。乾燥条件は、通常は
応力集中が起こって活物質層に亀裂が入ったり、活物質
層が集電体から剥離しない程度の速度範囲の中で、でき
るだけ早く水が揮発するように調整する。

【００７１】更に、乾燥後の集電体をプレスすることに
より電極を安定させてもよい。プレス方法は、金型プレ
スやカレンダープレスなどの方法が挙げられる。

【００７２】電池 本発明の電池は、上述した電極を有する。具体的には、
たとえば、公知のリチウムイオン二次電池、ニッケル水
素二次電池などに好適に適用できる。

【００７３】リチウムイオン二次電池は、リチウムイオ
ン二次電池用電極や、後述する電解液を含み、必要に応
じてセパレーターなどの部品を用いて、常法に従って製
造される。ニッケル水素二次電池の場合は、ニッケル水
素二次電池電極を用いて同様に製造される。

【００７４】リチウムイオン二次電池の製造方法の具体
例としては、まず、正極と負極とをセパレータを介して
重ね合わせ、電池形状に応じて巻く、折るなどして、電
池容器に入れ、電解液を注入して封口板を用いて封口す
る。また必要に応じてエキスパンドメタルや、ヒュー
ズ、ＰＴＣ素子などの過電流防止素子、リード板などを
入れ、電池内部の圧力上昇、過充放電の防止をすること
もできる。電池の形状は、コイン型、ボタン型、シート
型、円筒型、角形、扁平型など何れであってもよい。

【００７５】リチウムイオン二次電池の電解質は、通常
用いられるものであれば液状でもゲル状でもよく、負極
活物質、正極活物質の種類に応じて電池としての機能を
発揮するものを選択すればよい。たとえば、公知のリチ
ウム塩がいずれも使用でき、ＬｉＣｌＯ_４ 、ＬｉＢＦ
_４ 、ＬｉＰＦ_６ 、ＬｉＣＦ_３ ＳＯ_３ 、ＬｉＣＦ
_３ ＣＯ_２ 、ＬｉＡｓＦ_６ 、ＬｉＳｂＦ_６ 、Ｌｉ
Ｂ_１０Ｃｌ_１０、ＬｉＡｌＣｌ_４ 、ＬｉＣｌ、ＬｉＢ
ｒ、ＬｉＢ（Ｃ_２ Ｈ_５ ）_４ 、ＣＦ_３ ＳＯ_３ Ｌ
ｉ、ＣＨ_３ ＳＯ_３ Ｌｉ、ＬｉＣＦ_３ ＳＯ_３ 、Ｌ
ｉＣ_４ Ｆ_９ＳＯ_３ 、Ｌｉ（ＣＦ_３ ＳＯ_２ ）_２
Ｎ、低級脂肪酸カルボン酸リチウムなどが挙げられる。

【００７６】電解質を溶解させる液体は通常用いられる
ものであれば特に限定されるものではないが、プロピレ
ンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカー
ボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネー
ト、ジプロピルカーボネートなどのカーボネート類；γ
−ブチルラクトンなどのラクトン類；トリメトキシメタ
ン、１，２−ジメトキシエタン、ジエチルエーテル、２
−エトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテ
トラヒドロフランなどのエーテル類；ジメチルスルホキ
シドなどのスルホキシド類；１，３−ジオキソラン、４
―メチル−１，３―ジオキソランなどのオキソラン類；
アセトニトリルやニトロメタンなどの含窒素化合物；ギ
酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチ
ル、プロピオン酸エチルなどの有機酸エステル類；リン
酸トリエステルなどの無機酸エステル類；ジグライム
類；トリグライム類；スルホラン類；３−メチル−２−
オキサゾリジノンなどのオキサゾリジノン類；１，３−
プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、ナフタス
ルトンなどのスルトン類などの単独もしくは二種以上の
溶媒が使用できる。ゲル状の電解質を用いるときは、ニ
トリル系重合体、アクリル系重合体、フッ素系重合体、
アルキレンオキサイド系重合体などのゲル化剤を加える
ことができる。

【００７７】ニッケル水素二次電池の場合の電解質も通
常用いられるものであれば液状でもゲル状でもよく、負
極活物質、正極活物質の種類に応じて電池としての機能
を発揮するものを選択すればよい。たとえば、従来公知
の濃度が５モル／リットル以上の水酸化カリウム水溶液
が使用できる。

【００７８】

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。尚、本実
施例における部および％は、特記しない限り重量基準で
ある。

【００７９】実施例１ オートクレーブに、水４０部、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウム０．２部、炭酸水素ナトリウム０．４
部、スチレン４０部、１，３−ブタジエン４０部、メタ
クリル酸メチル２０部を投入して撹拌混合して単量体エ
マルジョンを作製した。

【００８０】オートクレーブに、水６０部、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム０．５部、イタコン酸２
部、アクリルアマイド１部を投入し、撹拌混合しながら
８０℃に昇温後、過硫酸カリウム０．５部を添加すると
共に、前記単量体エマルジョンを添加して、１段目の重
合反応を開始した。単量体エマルジョンの添加は一定速
度で４時間かけて行った。

【００８１】単量体エマルジョンの添加が終了した後、
引き続き、系の温度を８０℃に保持し、重合転化率が９
０％になったときに温度を８５℃に上げて転化率が９８
％になるまで反応を継続させた。その後、減圧下に未反
応単量体を除去回収し、室温に冷却した後、水酸化ナト
リウムでｐＨを７に調整してＳＢＲラテックス（Ｔｇ０
℃）を得た。

【００８２】得られたＳＢＲラテックス（Ｔｇ０℃）２
００部（固形分換算）、式（２）で表される反応性乳化
剤１．６部および軟水１２５０部とを、滴下装置、撹拌
装置、還流冷却器、温度計、および窒素導入管を付した
反応容器に入れて混合し、窒素雰囲気下にて８０℃まで
加熱した後、過硫酸カリウム０．６部を水２０部に溶解
した水溶液を添加した。なお、式（２）中の「ＥＯ」
は、エチレンオキシドの略であり、「ＣＨ_２ −ＣＨ
_２ −Ｏ」を意味する。

【００８３】

【化４】 これと同時に、エチルアクリレート６０部、メタクリル
酸３０部、アクリル酸ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル（エチレンオキシド繰り返し単位：８）１０
部、式（２）で表される反応性乳化剤０．８部、および
軟水３００部とを混合したエマルジョン状態の混合物
を、滴下装置から一定速度で滴下し、２段目の重合を開
始した。滴下は１．５時間で終了し、この間の反応温度
を８０℃に保ち、さらに８０℃で２時間撹拌を続けた
後、３０℃まで冷却して重合反応を終了し、ポリマーａ
１を得た。固形分濃度から求めた重合転化率は９８％で
あった。

【００８４】透過型電子顕微鏡観察から、得られたポリ
マーａ１中の粒子断面をオスミウム酸染色をして炭素−
炭素二重結合を有する部分を染色し、粒子内部の構造を
観察したところ、ポリマーａ１の殆どは、コアシェル異
相構造の複合ポリマー粒子を構成していた。また、コー
ルターカウンターＬＳ２３０（コールター社製、粒子径
測定器）を用いて、得られたポリマーａ１粒子の粒子径
を測定し、積分粒径分布における５０％積分値に換算し
たところ、粒子径は０．２μｍであった。

【００８５】得られたポリマーａ１の水分散液に２０％
水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨ７に調整し、バイ
ンダー組成物ａ１とした。このバインダー組成物ａ１の
２５℃、固形分濃度８．５％の粘度は、３８００ｍＰａ
・ｓであった。

【００８６】得られたバインダー組成物ａ１を用いて、
以下の評価を行った。

【００８７】（電解液濡れ性）バインダー組成物ａ１
を、銅箔（厚さ１８μｍ）にアプリケータにて均一に塗
布し、６０℃のホットプレートにて十分に乾燥させて、
銅箔上に、表面が平滑で平均膜厚２５μｍのフィルムを
形成した。次に、このフィルムが形成された銅箔を、真
空乾燥機にて０．６ｋＰａ、１２０℃で２時間減圧乾燥
してバインダーキャストフィルムを得た。得られたバイ
ンダーキャストフィルムを、２５℃、大気圧のアルゴン
雰囲気中にてフィルム面が水平になるように配置した
後、マイクロシリンジ（５０μｌ）にて、電解液（エチ
レンカーボネート：エチルメチルカーボネート＝１：２
（容積比）、ＬｉＰＦ_６ が１モル／リットル溶解）を
４μｌ、フィルム面に対し１ｃｍの高さから滴下し、滴
下後３０秒経過したときのフィルム上の液滴の直径を測
定した。そして、３回の測定の平均値をバインダーフィ
ルムの電解液濡れ性（ｍｍ）として評価した。結果を表
１に示す。

【００８８】（スラリーの塗布性）固形分３部となるバ
インダー組成物ａ１、天然黒鉛４８．２５部、およびＭ
ＣＭＢ４８．２５部に、水を加えて撹拌し、固形分濃度
が４６％の負極スラリーを調製した。

【００８９】上述した負極スラリーを、銅箔（厚さ１８
μｍ）にドクターブレード法によって均一に塗布し、１
０５℃、１５分間乾燥機で乾燥した後、さらに真空乾燥
機にて０．６ｋＰａ、１２０℃で２時間減圧乾燥した
後、２軸のロールプレスによって活物質密度が１．４ｇ
／ｃｍ^３ となるように圧縮した後、縦２ｃｍ×横２ｃ
ｍのサイズに切り、負極電極を得た。

【００９０】ＪＩＳ−Ｂ０６０１に基づいて、電極表面
の２０μｍ四方の算術平均粗さ（Ｒａ）を、原子間力顕
微鏡で観測した。Ｒａの値が小さいほど電極表面が均一
で、スラリーの塗布性に優れることを示す。結果を表１
に示す。

【００９１】（電解液浸透性）得られた負極電極の電解
液浸透性を次のようにして評価した。まず、得られた負
極電極を板ガラス上に両面テープを用いて貼り、これら
をグローブボックス中で、水平に置いた。この電極上
に、電解液濡れ性の測定と同様にして電解液を滴下し、
その直後から、液滴の光沢がなくなるまでの時間を測定
し、後述する比較例１での時間を１００とした場合の指
数を算出した。この値が小さいほど電解液浸透性が良好
であり、生産性が高いことを示す。結果を表１に示す。

【００９２】（電池の放電容量）上記同様に、負極電極
を得た。また、正極電極としてリチウム金属を用いた。

【００９３】それぞれの電極を直径１５ｍｍの円形シー
トに切り抜き、直径１８ｍｍ、厚さ２５μｍの円形ポリ
プロピレン製多孔膜からなるセパレーターを介在させ
て、互いに活物質面を対向させて、外装容器底面に正極
のリチウム金属が接触するように配置し、さらに負極の
銅箔上にエキスパンドメタルを入れ、ポリプロピレン製
パッキンを設置したステンレス鋼製のコイン型外装容器
（直径２０ｍｍ、高さ１．８ｍｍ、ステンレス鋼厚さ
０．２５ｍｍ）中に収納した。この容器中に電解液を空
気が残らないように注入し、ポリプロピレン製パッキン
を介して外装容器に厚さ０．２ｍｍのステンレス鋼のキ
ャップをかぶせて固定し、電池缶を封止して、直径２０
ｍｍ、厚さ約２ｍｍのコイン型電池を製造した。なお、
電解液は、プロピレンカーボネート／エチレンカーボネ
ート／ジエチルカーボネート／ジメチルカーボネート／
メチルエチルカーボネート＝２０／２０／２０／２０／
２０（２０℃での体積比）にＬｉＰＦ_６ が１モル／リ
ットルの濃度で溶解した溶液を用いた。

【００９４】得られた電池の放電容量を測定した。放電
容量の測定は、２５℃で充放電レートを０．１Ｃとし、
定電流法（電流密度：０．５ｍＡ／ｇカーボン）で１．
２Ｖに充電し、０．０Ｖまで放電する充放電を各５回繰
り返し、その都度、放電容量を測定した。繰り返し測定
した放電容量の平均値を評価結果とした。単位は（ｍＡ
ｈ）である。結果を表１に示す。

【００９５】実施例２ ＳＢＲラテックスを１００部（固形分換算）、エチルア
クリレートを３０部、メタクリル酸を６０部と代えたほ
かは、実施例１と同様にして２段目の重合を行い、ポリ
マーａ２を得た。固形分濃度から求めた重合転化率は９
９％であった。

【００９６】実施例１と同様に、ポリマーａ２内部の構
造を観察したところ、ポリマーａ２の殆どは、コアシェ
ル異相構造の複合ポリマー粒子を構成していた。また、
実施例１と同様に粒子径を求めたところ、粒子径は０．
３μｍであった。

【００９７】得られたポリマーａ２の水分散液に水酸化
ナトリウムを加えてｐＨ７に調整し、バインダー組成物
ａ２とした。このバインダー組成物ａ２の２５℃、固形
分濃度８．５％の粘度は、２００００ｍＰａ・ｓであっ
た。

【００９８】得られたバインダー組成物ａ２を用いて、
実施例１と同様に、負極スラリー、バインダーフィル
ム、電極および電池を作製した。そして、実施例１と同
様の評価を行った。結果を表１に示す。

【００９９】実施例３ 負極スラリー調製の際に、さらにシリコーンエマルジョ
ン型消泡剤（ＦＳアンチフォーム０１３Ｂ；ダウコーニ
ングアジア社製）を０．０５部添加するほかは、実施例
１と同様に、負極スラリー、バインダーフィルム、電極
および電池を作製した。そして、実施例１と同様の評価
を行った。結果を表１に示す。

【０１００】実施例４ 負極スラリー調製の際に、さらにシリコーンエマルジョ
ン型消泡剤（ＳＮデフォーマ３８１；サンノプコ社製）
を０．０５部添加するほかは、実施例２と同様に、負極
スラリー、バインダーフィルム、電極および電池を作製
した。そして、実施例１と同様の評価を行った。結果を
表１に示す。

【０１０１】比較例１ 実施例１で得たＳＢＲラテックス１００部（固形分換
算）と、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩
（第一工業製薬社製、セロゲンＷＳ−Ｃ）５０部と、軟
水１２５０部とを混合してポリマーの水分散液を得た。
これに水酸化ナトリウムを加えてｐＨ７に調整し、バイ
ンダー組成物ｂ１とした。このバインダー組成物ｂ１の
２５℃、固形分濃度８．５％の粘度は、６０００ｍＰａ
・ｓであった。

【０１０２】得られたバインダー組成物ｂ１（固形分３
部）を用いて、実施例１と同様に、負極スラリー、バイ
ンダーフィルム、電極および電池を作製した。そして、
実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。

【０１０３】比較例２ 実施例１と同種・同量のＳＢＲラテックス、反応性乳化
剤および軟水を、同様の反応容器に入れて混合し、窒素
雰囲気下にて８０℃まで加熱した後、過硫酸カリウム
０．６部を水２０部に溶解した水溶液を添加した。

【０１０４】これと同時に、エチルアクリレートとメタ
クリル酸とを、２−エチルヘキシルアクリレート５０
部、スチレン５０部に代え、しかもアクリル酸ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル（エチレンオキシド
繰り返し単位：８）を添加しなかった以外は、実施例１
と同様のエマルジョン状態の混合物を滴下装置から一定
速度で滴下し、２段目の重合を開始した。

【０１０５】滴下は４時間で終了し、この間の反応温度
を８０℃に保ち、さらに８０℃で２時間撹拌を続けた
後、３０℃まで冷却して重合反応を終了し、ポリマーｂ
２を得た。固形分濃度から求めた重合転化率は９８％で
あった。

【０１０６】実施例１と同様に、ポリマーｂ２内部の構
造を観察したところ、コアシェル構造を構成していた。
また、実施例１と同様に粒子径を求めたところ、粒子径
は０．２μｍであった。

【０１０７】得られたポリマーｂ２の水分散液に水酸化
ナトリウムを加えてｐＨ７に調整し、バインダー組成物
ｂ２とした。このバインダー組成物ｂ２の２５℃、固形
分濃度８．５％の粘度は、１０ｍＰａ・ｓであった。

【０１０８】得られたバインダー組成物ｂ２（固形分
３．５部）を用いて、実施例１と同様に、負極スラリ
ー、バインダーフィルム、電極および電池を作製した。
そして、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に
示す。

【０１０９】比較例３ バインダー組成物ｂ２：１００部（固形分換算）に、カ
ルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩５０部を添加
してバインダー組成物ｂ３とした。このバインダー組成
物ｂ３の２５℃、固形分濃度８．５％の粘度は、５００
０ｍＰａ・ｓであった。

【０１１０】得られたバインダー組成物ｂ３（固形分３
部）を用いて、実施例１と同様に、負極スラリー、バイ
ンダーフィルム、電極および電池を作製した。そして、
実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。

【０１１１】

【表１】

【０１１２】表１に示すように、塗布性、電解液浸透性
および放電容量のいずれに関しても、実施例１〜４で
は、比較例１〜３と比較して優れていることが確認でき
た。特に、実施例１〜４では、電解液浸透性に関して比
較例１，３の３倍以上に向上しており、その効果が顕著
であることが確認できた。なお、実施例１〜２では、電
解液濡れ性に関して比較例１，３の約１．５倍であるこ
とが確認できた。実施例３〜４では、実施例１〜２と比
較して、スラリーの塗布性が改善され、かつ電解液浸透
性が若干ではあるが改善されることも確認できた。

【０１１３】実施例５ オートクレーブに、水１００部、ドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウム０．２部、２−エチルヘキシルアクリ
レート９５部、メタクリル酸５部を投入して撹拌混合し
て単量体エマルジョンを作製した。

【０１１４】オートクレーブに、水６０部、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム０．５部、イタコン酸２
部、アクリルアマイド１部を投入し、撹拌混合しながら
８０℃に昇温後、過硫酸カリウム０．５部を添加すると
共に、前記単量体エマルジョンを添加して、１段目の重
合反応を開始した。単量体エマルジョンの添加は一定速
度で３時間かけて行った。

【０１１５】単量体エマルジョンの添加が終了した後、
引き続き、系の温度を８０℃に保持し、重合転化率が９
０％になったときに温度を８５℃に上げて転化率が９８
％になるまで反応を継続させた。その後、減圧下に未反
応単量体を除去回収し、室温に冷却した後、水酸化ナト
リウムでｐＨを７に調整してアクリルラテックス（Ｔｇ
０℃）を得た。

【０１１６】得られたアクリルラテックス（Ｔｇ０℃）
を、ＳＢＲラテックス（Ｔｇ０℃）の代わりに用いた以
外は、実施例１と同様に２段目の重合を行い、ポリマー
ａ３を得た。固形分濃度から求めた重合転化率は９８％
であった。

【０１１７】得られたポリマーａ３を樹脂で封埋し、超
薄切片を作製し、その断面をタッピングＡＦＭ（原子間
力顕微鏡）の位相差像として観察したところ、ポリマー
ａ３の殆どは、コアシェル異相構造の複合ポリマー粒子
を構成していた。また、実施例１と同様に粒子径を求め
たところ、粒子径は０．２μｍであった。

【０１１８】得られたポリマーａ３の水分散液に２０％
水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨ７に調整し、バイ
ンダー組成物ａ３とした。このバインダー組成物ａ３の
２５℃、固形分濃度８．５％の粘度は、３８００ｍＰａ
・ｓであった。

【０１１９】得られたバインダー組成物ａ３を用いて、
以下の評価を行った。

【０１２０】（電解液濡れ性）バインダー組成物ａ１の
代わりに、バインダー組成物ａ３を用いた以外は、実施
例１と同様に、バインダーフィルムを作製した。そし
て、実施例１と同様に、電解液濡れ性（液滴直径）を測
定した。結果を表２に示す。

【０１２１】（スラリーの塗布性）固形分３部相当のバ
インダー組成物ａ３、ＬｉＣｏＯ_２ ９２部、およびガー
ボンブラック５部に水を加えて撹拌し、固形分濃度が７
９％の正極スラリーを調製した。

【０１２２】（電解液浸透性）上述した正極スラリーを
アルミニウム箔（厚さ２０μｍ）にドクターブレード法
によって均一に塗布し、１２０℃、１５分間乾燥機で乾
燥した後、さらに真空乾燥機にて０．６ｋＰａ、１２０
℃で２時間減圧乾燥した後、２軸のロールプレスによっ
て活物質密度が３．２ｇ／ｃｍ^３ となるように圧縮し
た後、縦２ｃｍ×横２ｃｍのサイズに切り、正極電極を
作製した。そして、実施例１と同様に、スラリーの塗布
性と電解液浸透性を評価した。結果を表２に示す。

【０１２３】（電池の放電容量）上記同様に、正極電極
を作製した。また、負極電極としてリチウム金属を用い
た。

【０１２４】得られたそれぞれの電極を用いて、実施例
１と同様にして電池を得た。そして、得られた電池の放
電容量を測定した。放電容量の測定は、充放電レートを
０．４Ｃとし、定電流法（電流密度：０．５ｍＡ／ｇカ
ーボン）で４．２Ｖに充電し、２．７５Ｖまで放電した
ほかは、実施例１と同様に測定し、その平均値を評価結
果とした。結果を表２に示す。

【０１２５】実施例６ 正極スラリー調製の際に、さらに消泡剤（ＦＳアンチフ
ォーム０１３Ｂ）を０．０５部添加するほかは、実施例
５と同様に、正極スラリー、バインダーフィルム、電極
および電池を作製した。そして、実施例５と同様の評価
を行った。結果を表２に示す。

【０１２６】比較例４ 実施例５で得たアクリルラテックス１００部（固形分換
算）と、カルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩５
０部と、軟水１２５０部とを混合してポリマーの水分散
液を得た。これに２０％水酸化ナトリウム水溶液を加え
てｐＨ７に調整し、バインダー組成物ｂ４とした。この
バインダー組成物ｂ４の２５℃、固形分濃度８．５％の
粘度は、５０００ｍＰａ・ｓであった。

【０１２７】得られたバインダー組成物ｂ４（固形分３
部）を用いて、実施例３と同様に、正極スラリー、バイ
ンダーフィルム、電極および電池を作製した。そして、
実施例５と同様の評価を行った。結果を表２に示す。

【０１２８】比較例５ ＳＢＲラテックスの代わりに、実施例５で得たアクリル
ラテックスを用いた以外は、比較例２と同様に２段目の
重合を行い、ポリマーｂ５を得た。固形分濃度から求め
た重合転化率は９９％であった。

【０１２９】実施例３と同様に、得られたポリマーｂ５
を観察したところ、ポリマーｂ５の殆どは、コアシェル
異相構造の複合ポリマー粒子を構成していた。また、実
施例１と同様に粒子径を求めたところ、粒子径は０．３
μｍであった。

【０１３０】得られたポリマーｂ５の水分散液に水酸化
ナトリウムを加えてｐＨ７に調整し、バインダー組成物
ｂ５とした。このバインダー組成物ｂ５の２５℃、固形
分濃度８．５％の粘度は、１０ｍＰａ・ｓであった。

【０１３１】得られたバインダー組成物ｂ５（固形分
３．５部）を用いて、実施例３と同様に、正極スラリ
ー、バインダーフィルム、電極および電池を作製した。
そして、実施例５と同様の評価を行った。結果を表２に
示す。

【０１３２】比較例６ バインダー組成物ｂ５：１００部（固形分換算）に、カ
ルボキシメチルセルロース・ナトリウム塩５０部を添加
してバインダー組成物ｂ６とした。このバインダー組成
物ｂ６の２５℃、固形分濃度８．５％の粘度は、５００
０ｍＰａ・ｓであった。

【０１３３】得られたバインダー組成物ｂ６（固形分３
部）を用いて、実施例５と同様に、正極スラリー、バイ
ンダーフィルム、電極および電池を作製した。そして、
実施例５と同様の評価を行った。結果を表２に示す。

【０１３４】

【表２】

【０１３５】表２に示すように、塗布性、電解液浸透性
および放電容量のいずれに関しても、実施例５では、比
較例４〜６と比較して優れていることが確認できた。特
に実施例５では、電解液浸透性に関して比較例４，６の
３倍以上、比較例５の２倍以上に向上しており、その効
果が顕著であることが確認できた。なお、実施例５で
は、電解液濡れ性に関して比較例４，６の約１．５倍で
あることが確認できた。実施例６では、実施例５と比較
して、さらに電解液浸透性が改善されることも確認でき
た。

【０１３６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、電極への電解液浸透性が改善された電極用バインダ
ー組成物、電極用スラリー、電極、および電池を提供す
ることができる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｇ 9/00 ３０１Ａ Ｆターム(参考） 5H029 AJ14 AK02 AK03 AK05 AK16 AL06 AL07 AL08 AL16 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 DJ08 DJ12 DJ16 EJ04 EJ12 HJ01 HJ02 HJ10 5H050 AA19 BA14 BA17 CA02 CA03 CA05 CA07 CA08 CA09 CA11 CB07 CB08 CB09 CB16 CB20 CB22 DA11 EA23 HA01 HA02 HA07 HA10 HA20

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化学構造が異なる２以上のポリマーが異
   相構造を形成して構成されている複合ポリマー粒子が水
   に分散されてなり、前記複合ポリマー粒子の固形分濃度
   を８．５重量％とし、ｐＨを７としたときの水分散液の
   粘度が、２５℃において３００ｍＰａ・ｓ以上である電
   極用バインダー組成物。
2. 【請求項２】 前記複合ポリマー粒子を構成する少なく
   とも一つのポリマーが、親水性ポリマーである請求項１
   に記載の電極用バインダー組成物。
3. 【請求項３】 前記親水性ポリマーが、下記式（１）で
   表される繰り返し単位を含む請求項２に記載の電極用バ
   インダー組成物。 【化１】 （式中、Ｒ^１ は水素、炭素数１〜４の直鎖もしくは分
   岐のアルキル基、またはハロゲンを表し、Ｒ^２ は炭素
   数２〜３０のアルキレン基を表し、Ｒ^３ は炭素数２〜
   ４０の飽和または不飽和の炭化水素基を表し、ｎは１〜
   １００の整数を表す。）
4. 【請求項４】 前記組成物を用いて作製されたキャスト
   フィルム面に４μｌの電解質溶液を滴下したとき、３０
   秒後の電解質溶液の広がりが直径３．５ｍｍ以上である
   請求項１〜３のいずれかに記載の電極用バインダー組成
   物。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のバイン
   ダー組成物と、活物質とを有する電極用スラリー。
6. 【請求項６】 活物質１００重量部あたり０．００１〜
   １重量部の消泡剤をさらに含む請求項５に記載の電極用
   スラリー。
7. 【請求項７】 請求項５または６に記載のスラリーを用
   いて製造された電極。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の電極を有する電池。